Restauration partielle indirecte : composite ou céramique

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  • Publié le . Paru dans Réalités Cliniques n°4 - 15 décembre 2014 (page 297-306)
Information dentaire
Résumé
Les céramiques et les composites sont les deux grandes familles de matériaux qui permettent de réaliser des restaurations partielles esthétiques. Les céramiques de choix sont les vitrocéramiques, dont la gamme permet de couvrir toutes les restaurations partielles. Les composites bénéficient des techniques qui permettent d’améliorer leur polymérisation et qui sont en particulier employées pour la fabrication des blocs usinables. Pour l’instant, peu d’essais cliniques randomisés ont comparé le composite à la céramique pour la réalisation de restaurations partielles. Ainsi, les critères pouvant orienter notre choix se fondent-ils sur des preuves scientifiques de faible niveau. En attendant des preuves plus fiables, nous allons décrire les facteurs fonctionnels, mécaniques, esthétiques et biologiques qui peuvent être pris en compte.

Implication clinique
Pour le praticien, cet article permet de préciser quels matériaux esthétiques peuvent être utilisés pour réaliser des restaurations partielles (céramiques, composites, hybrides) et d’orienter le choix vers la céramique ou le composite en fonction des facteurs cliniques.

Les restaurations partielles sont toujours plus d’actualité grâce aux progrès du collage, des matériaux et de la préservation tissulaire. Dans le secteur postérieur, elles peuvent être réalisées avec différents matériaux, en particulier les céramiques, les composites et les alliages, que nous n’évoquerons que très brièvement du fait de l’augmentation de la demande esthétique des patients d’une part, et du prix des métaux précieux, d’autre part. Face à une perte de substance modérée, nous sommes donc confrontés en clinique à la question : vaut-il mieux réaliser une restauration partielle en céramique ou en composite ? Dans les deux premières parties, nous préciserons quels sont les différents composites et céramiques qui permettent de réaliser des restaurations partielles et donnerons quelques éléments de choix parmi ces matériaux. Dans la troisième partie, nous verrons quels sont les éléments cliniques qui peuvent orienter notre choix.

Quelles céramiques pour des inlays-onlays ?

Deux caractéristiques structurales essentielles expliquent les propriétés mécaniques des céramiques : la proportion de cristaux et la proportion de défauts ou porosités. En effet, le principal échec rencontré avec les restaurations en céramique est la fracture ; or les défauts et porosités sont des sites d’initiation de fracture, tandis que les cristaux vont s’opposer à la propagation de fractures (1).
Les céramiques les plus utilisées sont celles à matrice vitreuse, notamment parce qu’elles présentent une excellente aptitude au collage. Au sein des céramiques vitreuses, on peut distinguer deux sous-familles : les céramiques d’émaillage et les vitrocéramiques.
Les céramiques d’émaillage sont obtenues par un montage artisanal de poudres qui présentent un taux de défauts et porosités élevé et comprennent peu de cristaux. Elles ne doivent donc pas être utilisées pour réaliser des restaurations partielles (2). Or, quand les inlays en céramique ont commencé à être populaires, dans les années 1965-70, certains prothésistes ont utilisé ces céramiques pour réaliser des inlays, qui ont souvent cassé (3). C’est l’une des raisons principales qui explique l’engouement français pour les inlays-onlays en composite, contrairement à nos confrères américains ou allemands.
Les vitrocéramiques sont obtenues soit par pressée à partir d’un lingotin (fig. 1) soit par CFAO (Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur) à partir d’un bloc (fig. 2).



Elles comprennent beaucoup moins de défauts que les céramiques d’émaillage. Les blocs, fabriqués industriellement, présentent encore moins de défauts que les restaurations obtenues par pressée. L’usinage présente toutefois des inconvénients en ce qui concerne les céramiques : il peut entraîner une fracture des bords fins et des défauts dans le matériau (4), mais la cuisson de maquillage/émaillage pourrait permettre de restaurer en partie les propriétés mécaniques initiales. Le tableau 1 récapitule les différentes vitrocéramiques commercialisées en fonction du mode de mise en forme (pressée ou par usinage) et du type de cristaux qu’elles contiennent.



Quelle céramique choisir pour réaliser des restaurations partielles ?

Sur le plan biologique, toutes les céramiques sont extrêmement biocompatibles. Sur le plan mécanique, plus la restauration envisagée sera soumise à des contraintes, plus on aura tendance à choisir une céramique riche en cristaux et à systématiser une restauration monolithique (5,6). Sur le plan de l’esthétique, on préférera une restauration pressée stratifiée ; les restaurations monolithiques (pressées ou usinées) sont maquillées et la couche de maquillants céramique peut s’user avec le temps. Pour les restaurations monolithiques usinées, il existe toutefois des blocs dégradés en teinte (blocs TriLuxe®Vita ; Empress CAD Multi®, Ivoclar ; Real Life®, Vita).

Quels composites pour des inlays-onlays ?

Les principaux échecs rencontrés avec les restaurations en composite sont la reprise de carie, la fracture de l’inlay ou de la dent et leur vieillissement (7). Leur biocompatibilité est également remise en cause actuellement, du fait du relargage possible de monomères, dont éventuellement du bisphénol A (8,9). Deux caractéristiques essentielles expliquent une grande partie des propriétés des composites : leur degré de conversion et leur taux de charges. L’optimisation de ces deux paramètres permet d’améliorer leurs propriétés et de limiter les échecs (10, 11).

Optimiser le degré de conversion des composites indirects
Avant polymérisation, la matrice des composites est composée de monomères. La polymérisation permet de lier ces monomères et de former des chaînes : les polymères. Mais la polymérisation n’est jamais complète et certains monomères restent libres ou partiellement liés à la chaîne. Le taux de conversion correspond à la proportion de monomères qui ont bien réagi par rapport au nombre initial total de monomères. Quand on réalise un composite direct, le taux de conversion final de la restauration photopolymérisée est de 50-60 % environ, il reste donc 40-50 % de monomères libres ou partiellement liés (12).
Au laboratoire, le prothésiste peut utiliser différentes techniques pour augmenter le taux de conversion. Il peut réaliser un traitement thermique (10 à 30 minutes à 100-120 °C) après avoir monté les différentes couches (SR Adoro® Ivoclar et Charisma® Heraeus Kulzer), qui sont photopolymérisées au fur et à mesure ; le taux de conversion peut alors atteindre 70 à 80 % (13, 14, 15). Il peut également réaliser la polymérisation à l’abri de l’oxygène, par exemple sous atmosphère d’azote (Premise Indirect® Kerr et Sculpture Plus® Pentron), ou de façon progressive (Belleglass NG® Kerr et Cristobal Plus® Dentsply). Enfin, il peut réaliser la polymérisation sous pression. Les systèmes commercialisés permettent une polymérisation sous pression modérée (souvent inférieure à 10 bars, cf. SR Chromasit® Ivoclar).
Les blocs et disques de composite usinables (Lava Ultimate® 3M Espe ; Ambarino High Class® Creamed) bénéficient de leur fabrication industrielle et en particulier d’une thermopolymérisation ; leur taux de conversion est supérieur à 90, voire 95 % (fig. 3).



Avec des machines industrielles, il est possible de réaliser la polymérisation sous une pression pouvant atteindre plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de bars ; le matériau composite résultant présente alors des propriétés très améliorées (16). Cette technique a permis la création d’une nouvelle classe de matériaux : les hybrides (Enamic® Vita) (17). Les hybrides peuvent être classés parmi les composites dans le sens où ils résultent de l’assemblage intime d’au moins deux composants non miscibles dont les propriétés se complètent avec synergie. Cependant, les hybrides ont une matrice minérale (céramique) et un renfort résineux (la résine d’infiltration) tandis que les composites traditionnels ont une matrice résineuse et un renfort (souvent minéral) : les charges. Pour les hybrides, comme pour les composites, la liaison entre phases minérale et organique est assurée par un silane.

Augmenter le taux de charges des composites indirects
Le taux de charges était jusque-là limité par la nécessité de pouvoir mélanger la matrice résineuse et les charges. Bien qu’il soit mélangé dans des machines industrielles, le composite usinable Lava Ultimate® (3M Espe) comprend ainsi environ 65 % de charges en volume. La polymérisation sous haute pression a permis d’augmenter le taux de phase minérale, qui est de 75 % en volume pour l’Enamic® (Vita).

Quel composite choisir pour réaliser des restaurations partielles ?

Sur le plan mécanique, plus la restauration partielle envisagée sera soumise à des contraintes (molaire, parafonction), plus on s’orientera vers un composite dont la polymérisation aura été optimisée par l’une des techniques évoquées plus haut, ou alors vers un composite usiné.
Sur le plan de la biocompatibilité, on privilégiera un taux de charges et de conversion élevé. Notons que les monomères intervenant dans la composition des matériaux importent aussi ; ainsi le bis-GMA pourrait, dans certains cas, être à l’origine d’un relargage de bisphénol A (18) et le TEGDMA présenterait également des problèmes de toxicité, tandis que l’UDMA serait un monomère moins à risque.
Sur le plan de l’esthétique, les restaurations partielles réalisées de façon traditionnelle, stratifiées, sont généralement très esthétiques. Les restaurations partielles usinées ont une esthétique parfois perfectible : les blocs dégradés en teinte n’existent pas encore et ces restaurations sont maquillées par le prothésiste à l’aide de composites fluides. Ces maquillants sont assez rapidement éliminés par usure, sauf dans les zones protégées des phénomènes abrasifs comme les fonds de sillons.

Céramique ou composite : comment choisir ?

Le choix doit se faire en fonction des résultats d’études cliniques. En analysant la littérature scientifique clinique, il nous faut distinguer les inlays des onlays.
Nous avons réalisé une revue systématique qui semble indiquer que les inlays en céramique pourraient entraîner moins d’échecs pendant les 3 premières années ; notons que ce résultat se base sur le suivi de 138 inlays dans le cadre de deux études randomisées (7). Cependant, les fractures de céramiques résultent de la propagation d’une fissure à partir d’un défaut et peuvent donc mettre du temps à survenir ; il est donc possible que ce résultat ne soit pas valable à plus long terme. De plus, les matériaux composite bénéficient des évolutions citées ci-dessus et de la CFAO. Les matériaux d’aujourd’hui sont donc très différents de ceux d’hier. Nous menons actuellement un essai clinique intitulé Cecoia comparant l’efficacité d’inlays et onlays réalisés en composite (Lava Ultimate®) et en vitrocéramique enrichie en leucite (Empress CAD®) chez 358 patients dans 2 centres hospitalo-universitaires (Charles Foix, Ivry-sur-Seine et Hôtel Dieu, Toulouse) et 5 cabinets dentaires situés à Paris et Lyon. Cet essai pourra peut-être permettre d’aider le praticien à choisir le bon matériau en fonction de la situation clinique (19).
Aucun essai clinique randomisé n’a comparé – pour l’instant et en attendant nos résultats – des onlays en composite et en céramique. Il semble également qu’aucun essai clinique n’a comparé des overlays en céramique et en composite.
Ainsi et en l’absence de données cliniques incontestables, nous proposons d’autres éléments de choix qui font appel à des données in vitro.

Autres éléments de choix
En effet, différentes études in vitro et cliniques non randomisées ont étudié l’impact de facteurs cliniques sur les performances des restaurations partielles en composite et en céramique. Nous avons classé ces facteurs cliniques en facteurs fonctionnels et mécaniques, biologiques, esthétiques et techniques.
En ce qui concerne les facteurs fonctionnels, différents éléments doivent être pris en compte pour choisir le matériau.
– En fonction de la restauration de la dent antagoniste. Il semble préférable de choisir le même matériau pour que l’usure des deux dents soit similaire. Sinon, celle qui est restaurée avec le matériau le plus sensible à l’usure – le composite est plus sensible que la céramique – s’usera et pourra subir progressivement une égression compensatrice (20). Si, à l’inverse, l’on souhaite stabiliser l’occlusion ou le point de contact, la céramique sera alors préférable.
– En fonction de la nature du substrat sur lequel est collé le matériau. En effet, le différentiel de module d’élasticité entre le matériau et le substrat induit des contraintes internes dans le matériau ou la colle (21, 22). Rappelons que le module élastique (E) est le rapport entre la contrainte qu’on applique sur le matériau et la déformation élastique que subit ce matériau du fait de la contrainte. Ainsi, si le module élastique de la restauration partielle et des tissus dentaires sont proches, ils vont se déformer de façon similaire pendant les mouvements fonctionnels, ce qui devrait être favorable en termes de vieillissement des tissus dentaires et de la restauration. Si le collage a lieu sur l’émail, en particulier dans le cas d’onlays ou overlays réalisés dans des contextes d’usure, une restauration en vitrocéramique est favorable, car leur module élastique (60-95 GPa) est proche de celui de l’émail (70-85 GPa). Au contraire, si la perte de substance est essentiellement dentinaire (E≈18-20 GPa), il est préférable de réaliser une restauration en composite (E≈10-13 GPa) ou en hybride (E≈30 GPa).
– En fonction de l’épaisseur de la restauration. Si la restauration est fine ou présente une zone de faible épaisseur, cela ne posera pas trop de problèmes pour une restauration céramique collée sur de l’émail (les modules élastiques sont proches) dans un contexte occlusal favorable (23). Une restauration en céramique trop fine collée sur de la dentine, en revanche, risquera d’engendrer un maximum de contraintes internes et donc de casser. Ainsi, dans le cas où une restauration présentant des zones de fines épaisseurs doit être collée sur de la dentine, il est préférable de choisir un matériau composite, moins fragile.
– En fonction de la mise en forme. L’usinage peut entraîner une fracture d’une restauration partielle en céramique présentant des zones de fine épaisseur (0,6-0,8 mm) ; on préférera donc une mise en forme traditionnelle (pressée) pour de telles restaurations. Le composite, au contraire, tolère très bien l’usinage, même quand les épaisseurs sont fines (24).
– En fonction d’éventuelles parafonctions. En cas de bruxisme, il est préférable aussi de s’orienter vers une restauration partielle en composite, car la céramique risquerait de casser (25). Toutefois, certains praticiens d’excellence réalisent dans de tels contextes des restaurations en vitrocéramique enrichie en disilicate de lithium (26). Bien sûr, le bruxisme doit être pris en charge en parallèle. Dans les cas de bruxisme important qui ne peuvent être contrôlés, les alliages précieux peuvent être une solution.
– En cas de nécessité potentielle de réparation ou ajustement de la face occlusale. Dans certains cas, comme les cas de traitement des dentures érodées, de bruxisme ou de modification de la dimension verticale d’occlusion, il est possible que des ajustements soient nécessaires après le collage de la restauration. Une restauration partielle en composite est alors plus facile à réparer ou à ajuster qu’une restauration en vitrocéramique.

En ce qui concerne les facteurs biologiques,
la céramique reste le matériau le plus biocompatible.
• Ainsi, un terrain allergique peut être un argument en faveur de la céramique.
• Si le patient s’inquiète de la potentielle toxicité des matériaux dentaires ou du relargage de monomères par les composites, la céramique est le matériau de choix. Notons toutefois que pour les composites dont le taux de conversion est très élevé, en particulier les composites usinés, il semble (d’après des travaux que nous avons commencés) que le potentiel relargage dû à la restauration est presque négligeable par rapport au relargage dû à la colle.
• Si le diagnostic pulpaire est incertain et que la pulpectomie risque d’être nécessaire, il est préférable de s’orienter vers une restauration partielle en composite (fig. 4).



En effet, la céramique serait très dure à fraiser pour réaliser la cavité d’accès et le fraisage risquerait également de fragiliser la restauration, qui pourrait se fracturer.
• Si la dent est traitée endodontiquement, les données in vitro semblent nous orienter vers le choix du composite, mais avec un niveau de preuve très faible. Deux études (une par simulation informatique et une étude in vitro) indiquent que la résistance en fatigue d’overlays en composite réalisés sur des molaires est supérieure ou induit moins de fractures que des overlays en céramique (27, 28).

En ce qui concerne les facteurs esthétiques,
les propriétés optiques des céramiques restent supérieures à celles des composites. Concernant la céramique, la technique traditionnelle de pressée suivie d’un émaillage permet d’obtenir les meilleurs résultats, mais une stratification réussie nécessite un grand savoir-faire et beaucoup de temps ; ces restaurations ont donc un coût important. En revanche, un onlay ou overlay en composite présente l’avantage d’être aisément maquillé en bouche après collage si la limite vestibulaire est trop visible (à l’aide de composites fluides teintés ou de techniques un peu plus complexes (29).
Le tableau 2 récapitule les facteurs fonctionnels, biologiques et esthétiques à prendre en compte pour choisir entre céramique et composite pour la réalisation d’une restauration partielle.

Conclusion

Il n’y a pas de matériau idéal et dans les cas où certains facteurs sont en faveur de la céramique et d’autres en faveur du composite, une pondération de ces facteurs devra être faite en fonction des données énoncées plus haut et le praticien sera à même de faire le compromis indispensable. Les hybrides ne sont accessibles que par usinage, mais peuvent constituer une alternative en cas d’hésitation entre composite et céramique.


Remerciements au Dr Marie-Charlotte Goyet pour son enthousiasme et ses qualités de clinicienne au sein de la consultation de CFAO de l’hôpital Charles Foix


Abstract
Indirect partial partial restoration: composite or ceramic
Ceramics and composites are the two major families of materials available for aesthetic partial restorations. Vitro-ceramics are the material of choice; the range can cover all partial restorations. Composites have the advantage of improved polymerisation techniques and they are used in particular for the manufacture of millable blocks. At present, only a few randomised clinical trials have compared composites with ceramics for making partial restorations. Thus, the guidelines available to steer our choices are based on weak scientific evidence. As we await more reliable evidence, this paper describes the functional, mechanical, aesthetic and biological factors that may be taken into account and their clinical implications

RESUMEN
Restauración parcial indirecta: resina compuesta o cerámica
Las cerámicas y las resinas compuestas son las dos grandes familias de materiales que permiten realizar restauraciones parciales estéticas. Las mejores cerámicas son las vitrocerámicas, cuya gama pude cubrir todas las restauraciones parciales. Las resinas compuestas poseen técnicas para mejorar su polimerización y son especialmente utilizadas para la fabricación de bloques mecanizables. Hasta ahora pocos ensayos clínicos aleatorios han comparado la resina compuesta con la cerámica para la realización de restauraciones parciales. Así, los criterios que pueden orientar nuestra decisión se basan en pruebas científicas de bajo nivel. A la espera de pruebas más fiables, describiremos los factores funcionales, mecánicos, estéticos y biológicos que pueden tomarse en cuenta, así como su implicación clínica.

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